TWI574420B - 雙閘極薄膜電晶體和包含其之有機發光二極體顯示裝置 - Google Patents

雙閘極薄膜電晶體和包含其之有機發光二極體顯示裝置 Download PDF

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Description

雙閘極薄膜電晶體和包含其之有機發光二極體顯示裝置
本發明的下面說明係關於一種雙閘極薄膜電晶體(TFT)以及一種包含該雙閘極TFT的有機發光二極體(OLED)顯示裝置。
使用在平板顯示裝置中的薄膜電晶體(TFT)(例如，液晶顯示元件、有機電致發光顯示元件、以及無機電致發光顯示元件)的功能係充當用以控制每一個像素之操作的切換元件，並且充當用以驅動像素的驅動元件。
一般來說，每一個TFT皆具有：主動層，其具有重度摻雜著雜質的源極區/汲極區以及被形成在該等源極區/汲極區之間的通道區；閘極電極，其會與該主動層絕緣並且會被形成在對應於該通道區的位置處；以及源極電極/汲極電極，它們會分別接觸該等源極區/汲極區。
該主動層係由半導體材料所形成，其包含非晶矽或多晶矽。當該主動層係由非晶矽所形成時，載子的移動率會下降，而使得其難以具現高速操作的驅動電路。當該主動層係由多晶矽所形成時，載子的移動率雖然會提高，但是臨界電壓卻不均勻，而使得必須安排分離的補償電路。
本發明的示範性實施例提供一種用於控制薄膜電晶體(TFT)之臨界電壓的顯示裝置。
根據本發明一實施例的觀點，提供一種雙閘極薄膜電晶體(TFT)，其包含：位於基板之上的第一閘極電極；位於該第一閘極電極之上的主動層；位於該主動層之上的源極電極與汲極電極；平坦化層，其位於該基板以及該等源極電極和汲極電極之上，並且具有對應於該主動層的開口；以及位於該開口之中的第二閘極電極。
該主動層可能包含氧化物半導體。
該第二閘極電極可能係有機發光二極體(OLED)顯示裝置的陰極電極。
正電壓可能會被配置成被施加至該第一閘極電極；並且負電壓可能會被配置成被施加至該第二閘極電極。
根據本發明另一實施例的觀點，提供一種有機發光二極體(OLED)顯示裝置，其包含：像素電極，其會被電連接至薄膜電晶體(TFT)並且被放置在平坦化層之上；像素定義層(Pixel-Defining Layer，PDL)，其位於該像素電極之上並且具有第一開口和第二開口，該第一開口會對應於該TFT的主動層露出該平坦化層的一部分並且係藉由蝕刻該PDL以及該平坦化層而形成，而該第二開口則會露出該像素電極的一部分並且係藉由蝕刻該PDL而形成；以及被放置在該第一開口以及該第二開口之中的反向電極。
該TFT可能包含：位於基板之上的第一閘極電極；位於該第一閘極電極之上的主動層；以及位於該主動層之上的源極電極與汲極電極。
該反向電極可能係該TFT的第二閘極電極。
根據本發明另一實施例的觀點，提供一種製造有機發光二極體(OLED)顯示裝置的方法，該方法包含：在平坦化層之上形成像素電極，而且其會被電連接至薄膜電晶體(TFT)；於該像素電極之上形成像素定義層(PDL)；藉由蝕刻該PDL以及該平坦化層形成第一開口，用以對應於該TFT的主動層露出該平坦化層的一部分，並且藉由蝕刻該PDL形成第二開口，用以露出該像素電極的一部分；以及在該第一開口以及該第二開口之中形成反向電極。
在形成該像素電極的作業之前，該方法可能進一步包含下面作業：在基板之上形成第一閘極電極；在該第一閘極電極之上形成該主動層；在該主動層之上形成源極電極和汲極電極；以及在該等源極電極和汲極電極之上形成該平坦化層。
該方法可能進一步包含下面作業：在形成該反向電極之上先在該第二開口之中形成發光層。
該反向電極可能係對應於該第一閘極電極的第二閘極電極。
根據本發明另一實施例的觀點，提供一種雙閘極薄膜電晶體(TFT)的方法，該方法包含：在基板之上形成第一閘極電極；在該第一閘極電極之上形成主動層；在該主動層之上形成源極電極與汲極電極；在該等源極電極和汲極電極之上形成平坦化層；藉由蝕刻該平坦化層來形成對應於該主動層的開口；以及在該開口之中形成第二閘極電極。
該第二閘極電極可能是OLED顯示裝置的陰極電極。
11‧‧‧基板
13‧‧‧閘極絕緣層
15‧‧‧層間絕緣層
17‧‧‧平坦化層
19‧‧‧PDL
21‧‧‧底部閘極電極
22‧‧‧主動層
23‧‧‧汲極電極
24‧‧‧源極電極
25‧‧‧頂端閘極電極
27‧‧‧開口
29‧‧‧接觸孔
31‧‧‧像素電極
33‧‧‧中間層
35‧‧‧反向電極
37‧‧‧開口
41‧‧‧第一電極
43‧‧‧第二電極
100‧‧‧有機發光面板
200‧‧‧掃描驅動器
300‧‧‧資料驅動器
400‧‧‧時序控制器
參考隨附的圖式來詳細說明本發明的示範性實施例會更明白本發明的上面以及其它特點與優點，其中：圖1所示的係根據本發明一實施例的一雙閘極薄膜電晶體(TFT)的剖視圖，其包含一氧化物半導體，圖2所示的係根據本發明一實施例的一有機發光二極體(OLED)顯示裝置的剖視圖，其包含一雙閘極TFT；圖3至7所示的係根據本發明一實施例，用於製造一OLED顯示裝置的程序的剖視圖，其包含一雙閘極TFT；圖8與9所示的係根據本發明一實施例的雙閘極TFT的電氣特徵的關係圖；圖10所示的係根據本發明一實施例的一OLED顯示裝置的一部分的電路圖；以及圖11所示的係圖10的OLED顯示裝置的一像素中所包含的一TFT的俯視圖。
本申請案主張於2010年7月7日在韓國智慧財產局所提申的韓國專利申請案第10-2010-0065461號的權利，本文以引用的方式將其揭示內容完整併入。
下文中將參考隨附的圖式來解釋本發明的示範性實施例，以便詳細說明本發明。圖式中相同的元件符號代表相同的元件。在下面的說明中並不會詳細說明眾所熟知的功能或構造，以便不必要的細節混淆本發明的觀點。
本文中所使用的「及/或」一詞包含相關聯已列項目中一或多者的任何及所有組合。
在圖式中，為清楚起見，各層及各區域的厚度會被放大。還應該瞭解的係，在整篇說明書中，當一器件(例如，一層、膜、區域或是基板)被提及係位於另一器件「之上」時，其可能直接在該另一器件之上；或者，亦可能存在一或多個中間器件。
近來，已經有人研究使用氧化物半導體作為主動層。一使用氧化物半導體作為主動層的氧化物TFT能夠在低溫程序中被製造，會因為其非晶相的關係而有大面積，並且具有和如同多晶矽的良好電氣特徵。
圖1所示的係根據本發明一實施例的薄膜電晶體(TFT)的剖視圖，其包含氧化物半導體。
參考圖1，該TFT係雙閘極NMOS電晶體，其包含：底部閘極電極21；主動層22；被形成在該主動層22兩側的源極電極/汲極電極23/24；以及頂端閘極電極25。
更詳細地說，該底部閘極電極21會被形成在一基板11之上，而閘極絕緣層13則會被形成在該基板11以及該底部閘極電極21之上。由氧化物半導體構成的主動層22會被形成在該閘極絕緣層13之上。層間絕緣層15會被形成用以覆蓋該主動層22。該層間絕緣層15之上的源極電極/汲極電極23/24會透過接觸孔被連接至該主動層22，而且平坦化層17會被形成用以覆蓋該等源極電極/汲極電極23/24。像素定義層(PDL)19會被形成在該平坦化層17之上，以便防止或減少像素之間的顏色混合。藉由圖樣化該PDL 19以及該平坦化層17，孔洞27會被形成對應於該主動層22，並且接著該頂端閘極電極25會被形成在該孔洞27之中。
該主動層22可能係由透明的氧化物半導體所形成並且會在該等源極電極/汲極電極23/24之間形成通道。
在使用氧化物半導體作為主動層的氧化物TFT之中，當NMOS具有穩定的特徵時，臨界電壓(下文中稱為Vth)會具有負值或是接近負值的數值，而使得可能會在電路操作中發生誤動作。同樣地，當使用補償電路時，倘若Vth具有負值的話，補償便可能不會合宜地被實施。
因此，Vth應該從負值被調整或移動至正值，而對此移動來說，可能會改變某一程序或是可能會調整通道的寬度及/或長度(W/L)；然而，該些方法都可能不會確保可靠性。
在本發明的一實施例中，會施加一偏壓至該頂端閘極電極25，便使得Vth會被移動至正值。在該實施例中可能會利用其上被施加一固定電壓的電極層作為該TFT的頂端閘極電極25，其中，該電極層可能是顯示裝置中的既有電極層。因此，不需要分開形成頂端閘極電極25，或是安排外部電源或額外的繞線來施加該偏壓至該頂端閘極電極25。依此方式，該顯示裝置的孔徑比會提高，而造成製程誤差的因子則會減少。
下文將會參考一範例來作說明，其中，會使用有機發光二極(OLED)顯示裝置的陰極作為該頂端閘極電極25。
圖2所示的係根據本發明一實施例的OLED顯示裝置的剖視圖，其包含雙閘極TFT。
參考圖2，該OLED顯示裝置係由下面所構成：驅動單元，其包含具有氧化物半導體的雙閘極TFT；包含有機電致發光(有機EL)的發光單元；以及儲存單元，其包含電容器Cst。
該雙閘極TFT係雙閘極NMOS電晶體，其包含：底部閘極電極21；主動層22；以及被形成在該主動層22兩側的源極電極/汲極電極23/24。另外，在該雙閘極TFT中，係以該有機EL的反向電極35作為頂端閘極電極。
更詳細地說，該底部閘極電極21會被形成在基板11的上方，而且閘極絕緣層13會被形成用以覆蓋該基板11以及該底部閘極電極21。由氧化物半導體構成的主動層22會被形成在該閘極絕緣層13之上。層間絕緣層15會被形成用以覆蓋該主動層22。該層間絕緣層15之上的源極電極/汲極電極23/24會透過接觸孔被連接至該主動層22，而且平坦化層17會被形成用以覆蓋該等源極電極/汲極電極23/24。該主動層22可能係由一透明的氧化物半導體所形成並且會在該等源極電極/汲極電極23/24之間形成通道。開口會被形成在該平坦化層17中對應於該主動層22的區域之中，而該發光單元的反向電極35則會被形成在該孔徑之中。
該有機EL係由下面所構成：被連接至該雙閘極TFT之該等源極電極/汲極電極23/24中其中一者的像素電極31；該反向電極35；以及中間層33，其包含被設置在上面兩者之間的發光層。該像素電極31的功能係當作陽極；而該反向電極35的功能則係當作陰極，同時充當該雙閘極TFT的閘極電極TG。
該Cst係由第一電極41以及第二電極43所構成，其中，該閘極絕緣層13以及該層間絕緣層15會***設在該等第一電極41以及第二電極43之間。
在本實施例中，陰極電壓(也就是，負電壓)會被施加至該發光單元的反向電極35(其係該雙閘極TFT的閘極電極TG)，而正電壓則會被施加至該底部閘極電極21，俾使得該主動層22在形成n通道中會受到支持，從而將Vth移到正數值。
圖3至7所示的係根據本發明一實施例，用於製造OLED顯示裝置的程序的剖視圖，其包含雙閘極TFT。
參考圖3，該雙閘極TFT的底部閘極電極21會被形成在基板11之上。在形成該雙閘極TFT的底部閘極電極21之前，緩衝層(圖中並未顯示)可能會先被形成在該基板11之上。該緩衝層的功能可以防止或減少基板11的雜質滲入被排列在該基板11上方的層之中。該緩衝層可能包含氧化矽(SiO2)及/或氮化矽(SiNx)。
該基板11可以利用一包含SiO2的透明玻璃材料。另外，該基板11亦可能包含塑膠材料。該基板11可以包含一金屬箔及/或一撓性基板。
該底部閘極電極21可以利用選擇自下面所組成之群中的金屬來形成：Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Al、Mo、W以及Ti；或者，該底部閘極電極21可以利用金屬合金來形成，例如：Al-Nd合金、Mo-W合金以及類似物，但是並不受限於此。事實上，該底部閘極電極21可以考量各種特性或特徵(例如相鄰的層、平坦化效果、電阻、可構性或是類似的特性或特徵)而利用各式各樣的材料來形成。
參考圖4，閘極絕緣層13以及主動層22會依序被形成在該底部閘極電極21之上。
該閘極絕緣層13會被形成在該基板11之上以及該底部閘極電極21之上。該閘極絕緣層13可能係利用絕緣材料(其包含氧化矽或氮化矽)來形成，或者，可能係利用絕緣有機材料來形成。
而後，該主動層22便會被形成在該閘極絕緣層13之上。該主動層22可能包含重疊該底部閘極電極21的通道區，並且可能包含氧化物半導體。該 主動層22可能包含選擇自由下面所組成之群中的至少其中一個元素：In、Ga、Zn、Sn、Sb、Ge、Hf以及As。舉例來說，該氧化物半導體可能包含下面至少其中一者：ZnO、SnO2、In2O3、Zn2SnO4、Ga2O3及/或HfO2。同樣地，該主動層22亦可利用一透明的氧化物半導體來形成。舉例來說，該透明的氧化物半導體可能包含：氧化鋅、氧化錫、Ga-In-Zn氧化物、In-Zn氧化物及/或In-Sn氧化物，但是並不受限於此。該主動層22可以利用物理沈積的濺鍍方法來形成。該主動層22可以根據對應於該TFT的阻值藉由控制氧化物的數量而形成。
參考圖5，層間絕緣層15以及源極電極/汲極電極23/24會依序被形成該主動層22之上。
首先，該層間絕緣層15會被形成在該基板之上以及該主動層22之上。該層間絕緣層15可能係利用絕緣材料(其包含氧化矽或氮化矽)來形成，或者，可能係利用絕緣有機材料來形成。
多個接觸孔會藉由選擇性移除該層間絕緣層15而被形成，而具有單層或多層的該等源極電極/汲極電極23/24則會被形成該層間絕緣層15之上，以便覆蓋該等接觸孔。該等源極電極/汲極電極23/24會透過該等接觸孔分別接觸該主動層22的兩側。該等源極電極/汲極電極23/24可以利用一導體材料來形成，舉例來說，金屬(其包含：Cr、Pt、Ru、Au、Ag、MO、Al、W、Cu及/或AlNd)或是金屬或導體氧化物(其包含：ITO、GIZO、GZO、AZO、IZO(InZnO)或AZO(AlZnO))。
參考圖6，平坦化層17會被形成在該基板11之上以及該等源極電極/汲極電極23/24之上，而且該平坦化層17因而會發揮保護及平坦化位於其下方或之下的雙閘極TFT。該平坦化層17可以藉由各式各樣方法中其中一者來形成， 並且可以利用有機材料(其包含環苯丁烯(BCB)或丙烯)或是無機材料(其包含SiNx)來形成。同樣地，該平坦化層17可被形成單層、雙層或是多層。
像素電極31會被形成在該平坦化層17之上，並且透過接觸孔29被電連接至該等源極電極/汲極電極23/24中的其中一者。
該像素電極31可能係利用各種導體材料中其中一者所形成。在朝基板11產生影像的底部發射類型OLED顯示裝置中，該像素電極31可能係透明的電極並且可以利用具有高功函數的材料來形成，其包含：ITO、IZO、ZnO及/或In2O3。在背向基板11產生影像的頂端發射類型OLED顯示裝置中，該像素電極31可能係反射的電極並且可能包含選擇自由下面所組成的群之中：Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca以及它們的組合。具有高功函數包含ITO、IZO、ZnO或In2O3的材料可能會進一步被形成於其上。
像素定義層(PDL)19會被沈積在包含該像素電極31的基板11之上。該PDL 19會定義單元像素部。該PDL 19可能係根據旋塗方法，利用有機絕緣材料所形成，該有機絕緣材料包含選擇自由下面所組成之群中的至少其中一種材料：聚亞醯胺、聚醯胺、丙烯酸系樹酯、BCB以及酚樹酯。該PDL 19亦可能係利用包含選擇自下面所組成之群組中的無機絕緣材料所形成：SiO2、SiNx、Al2O3、CuOx、Tb4O7、Y2O3、Nb2O5以及Pr2O3。同樣地，該PDL 19亦可能具有多層的結構，其中，有機絕緣材料以及無機絕緣材料會交替的方式被形成。
第一開口27會藉由蝕刻該PDL 19和該平坦化層17之中對應於該主動層22的部分而形成。第二開口37同樣會被蝕刻與形成，用以露出該像素電極31的一部分。
參考圖7，包含發光層的中間層33會被形成在該第二開口37之中，而反向電極35則會被形成在該基板11之上，用以覆蓋至少該中間層33。
該中間層33可能具有單層或多層的結構，其中，會形成下面之中的一或多層：發射層(EMissive Layer，EML)、電洞傳輸層(Hole Transport Layer，HTL)、電洞注入層(Hole Injection Layer，HIL)、電子傳輸層(Electron Transport Layer，ETL)及/或電子注入層(Electron Injection Layer EIL)。
該中間層33可以利用低分子或高分子有機材料來形成。
於該中間層33係利用低分子有機材料所形成的情況中，以該EML為基準，該中間層33的結構可能係該HTL和該HIL會朝該像素電極31被堆疊，而該ETL和該EIL則會被堆疊在比較靠近該反向電極35的地方。除了該些層之外，還可能會據以堆疊各式各樣的層。此處，可以使用的有機材料包含銅酞花青(copper phthalocyanine，CuPc)、(N,N-二(萘-1-基yl)-N,N’-二苯基聯苯胺，NPB)、三(8-羥基喹啉)鋁(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum)(Alq3)或類似物。
於該中間層33係利用高分子有機材料所形成的情況中，以該EML為基準，該中間層33的結構可能係僅有該HTL會被堆疊在比較靠近該像素電極31的地方。該HTL可能會利用聚(2,4)乙烯二羥基噻吩(poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy-thiophene(PEDOT))或是聚苯胺(PANI)，根據噴墨印刷法或是旋塗法被形成在該像素電極31之上。此處，可能會藉由使用一般的方法(其包含噴墨印刷法、旋塗法或是使用雷射的熱轉印法)形成一高分子的有機材料，其包含：以聚伸苯基伸乙烯基(PPV)為基礎的材料、以聚芴為基礎的材料或是類似物。
該反向電極35可能會被沉積在該基板11的整個表面之上，並且可能會覆蓋該等第一開口27以及第二開口37。在根據本發明一實施例的OLED顯示裝置中，該像素電極31會被當作陽極，而該反向電極35則會被當作陰極。該反向電極35會覆蓋該第一開口27並且可當作面向該底部閘極電極21的頂端閘極電極TG，而且會覆蓋該第二開口37並且可當作面向該像素電極31的陰極。
在朝基板11產生影像的底部發射類型OLED顯示裝置中，該反向電極35係反射電極。此反射電極可以利用具有低功函數的材料來形成並且可能係選擇自由下面所組成的群之中：Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al以及它們的組合。在朝反向電極35產生影像的頂端發射類型OLED顯示裝置中，該反向電極35可能係透明電極並且可能會被形成而使得具有低功函數且係選擇自由Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca以及它們的組合所組成的群之中的金屬會先被沉積，接著再藉由使用透明的導體材料(其包含ITO、IZO、ZnO及/或In2O3)於其上形成輔助電極層或是匯流排電極線。
圖7中雖然並未顯示；不過，密封部件(圖中並未顯示)以及濕氣吸收劑(圖中並未顯示)亦可能會進一步被排列在該反向電極35之上，以便保護該EML，使其不會受到外部濕氣或氧氣的破壞。
圖8與9所示的係根據本發明一實施例的雙閘極TFT的電氣特徵的關係圖。
圖8所示的係根據本發明實施例，沒有施加電壓至雙閘極TFT之頂端閘極電極的情況(也就是，當該雙閘極TFT以和習知單閘極TFT實質上相同的方式來操作時)以及-3V和-6V分別被施加至雙閘極TFT之頂端閘極電極的情況中， 介於底部閘極-源極之間的電壓(閘極電壓Vg)特徵曲線以及介於汲極-源極之間的電流(汲極電流Id)特徵曲線。在圖8的關係圖中，水平軸代表閘極電壓，而垂直軸代表汲極電流。另外，圖8的關係圖還圖解介於汲極-源極之間，分別為5.1V和0.1V的電壓(汲極電壓Vds)。
參考圖8，在習知的單閘極TFT之中，Vth比較靠近一負電壓；但是，在根據本發明實施例的雙閘極TFT之中，Vth會向右移動，並且因而會移到比較正值的電壓。
舉例來說，當-3V或-6V被施加至頂端閘極電極時，Vg分別為約6V與12V。
圖9所示的係Vth相對於被施加至根據本發明實施例之雙閘極TFT的頂端閘極電極的偏壓電壓的變化。圖9之關係圖中的左側圖對應的係主動層的長度為36μm的情況，而圖9之關係圖中的右側圖對應的則係主動層的長度為18μm的情況。
參考圖9，當0V、-3V以及-6V的偏壓電壓分別被施加至頂端閘極電極時，Vth會移到正電壓。此處，當主動層的長度縮短時，Vth會進一步提高。
同樣地，當介於該主動層以及該頂端閘極電極之間的距離D改變時，舉例來說，當該距離D分別被設為800Å、1600Å以及2000Å時，Vth變化會隨著該距離D縮減而增加。然而，不論距離D的變化為何，當偏壓電壓降低時，Vth都會移到一比較正值的電壓。
圖10所示的係根據本發明一實施例的OLED顯示裝置的一部分的電路圖。圖11所示的係圖10的OLED顯示裝置的像素中所包含的TFT的平面圖。
參考圖10，該OLED顯示裝置包含：有機發光面板100；掃描驅動器200；資料驅動器300；以及時序控制器400。
該有機發光面板100包含：複數條掃描線S1至Sn；複數條資料線D1至Dm；以及複數個像素P。該等複數條掃描線S1至Sn彼此分離實質上均勻的距離，陣列排列在多列之中(舉例來說，延伸在列方向之中)，並且分別提供多個掃描訊號。該等複數條資料線D1至Dm彼此分離實質上均勻的距離，陣列排列在多行之中(舉例來說，延伸在行方向之中)，並且分別提供多個資料訊號。該等複數條掃描線S1至Sn以及該等複數條資料線D1至Dm會陣列排列在矩陣之中，並且會在個別的交叉區域處形成像素。
該掃描驅動器200會被連接至該等複數條掃描線S1至Sn，並且施加掃描訊號至該等複數條掃描線S1至Sn中的每一條，其中，該掃描訊號具有閘極導通電壓以及閘極關閉電壓。該掃描驅動器200可能會以讓分別被施加至該等複數條掃描線S1至Sn的複數個掃描訊號依序具有閘極導通電壓的方式來施加該掃描訊號。於該掃描訊號為閘極導通電壓的情況中，被連接至對應掃描線的切換電晶體便會開啟。
該資料驅動器300會被連接至該有機發光面板100的該等複數條資料線D1至Dm，並且施加用以表示灰階的資料訊號至該等複數條資料線D1至Dm中的每一條。該資料驅動器300會將對應於不同灰階從時序控制器400處輸入的輸入影像資料Data轉換成電壓或電流形式的資料訊號。
該時序控制器400可能會接收輸入影像資料Data，並且從外部的圖形控制器(圖中並未顯示)處接收輸入控制訊號，用以控制該輸入影像資料Data的顯示。該輸入控制訊號可能包含：水平同步訊號Hsunc、垂直同步訊號Vsunc以 及主時脈MCLK。該時序控制器400會提供該輸入影像資料Data給該資料驅動器300，並且產生及分別提供掃描控制訊號CONT1以及資料控制訊號CONT2給該掃描驅動器200以及該資料驅動器300。該掃描控制訊號CONT1可能包含：掃描開始訊號SSP，用以表示掃描開始；以及複數個時脈訊號SCLK。該資料控制訊號CONT2則可能包含：時脈訊號；以及水平同步化開始訊號STH，用以表示提供該輸入影像資料Data給特殊列上的某一個像素。
該等像素P中的每一者皆包含：切換元件，用以控制每一個像素的操作；以及TFT和發光單元，它們係用以驅動每一個像素的驅動元件。
該TFT係包含氧化物半導體的雙閘極TFT，並且可能會被形成以該發光單元的陰極作為頂端閘極電極的NMOS電晶體。舉例來說，該TFT可能係如上面所述之本發明的一實施例。
參考圖11，該TFT包含：位於底部閘極電極21上面的主動層22；和該主動層22的側邊重疊的源極電極/汲極電極23/24；以及第一開口27，其對應於該主動層22的中央部分，以便形成該頂端閘極電極。
閘極絕緣層會***設在該底部閘極電極21和該主動層22之間；該等源極電極/汲極電極23/24會接觸該主動層22，而在它們之間插設層間絕緣層；而且平坦化層以及PDL會被形成在該等源極電極/汲極電極23/24的上面。藉由蝕刻平坦化層以及該PDL，該第一開口27會被形成在對應於該主動層22的該中央部分的位置處。
於該TFT使用在OLED顯示裝置的情況中，充當陰極的電極層可能會被形成在該第一開口27之中，並且還可以充當頂端閘極電極。沿著圖11的直線A-A’所取得的剖面圖解在圖6的TFT區域之中。
在上面的實施例中，該雙閘極TFT雖然係運用在OLED顯示裝置之中；不過，根據本發明的其它實施例，該雙閘極TFT亦可以使用在各種其它類型的顯示裝置之中，舉例來說，包含會被施加固定電壓之電極層的顯示裝置。
根據本發明的實施例，可以使用會被施加恆定電壓的既有電極層作為該雙閘極TFT的頂端閘極電極，因而可以簡化製造過程以及模組式結構，而且可以提高孔徑比。
本文雖然已經參考本發明的示範性實施例來特別顯示且說明過本發明；不過，熟習本技術的人士便會瞭解，可在其中進行形式和細節的各種變化，其並不會脫離由下面申請專利範圍所定義之本發明的精神與範疇。
11‧‧‧基板
13‧‧‧閘極絕緣層
15‧‧‧層間絕緣層
17‧‧‧平坦化層
19‧‧‧PDL
21‧‧‧底部閘極電極
22‧‧‧主動層
23‧‧‧汲極電極
24‧‧‧源極電極
25‧‧‧頂端閘極電極
27‧‧‧開口

Claims (13)

  1. 一種雙閘極薄膜電晶體(TFT)，其包括：位於基板之上的第一閘極電極；位於該第一閘極電極之上的主動層；位於該主動層之上的源極電極與汲極電極；平坦化層，其位於該基板以及該等源極電極和汲極電極之上，並且具有對應於該主動層之中間部分的開口；以及位於該開口之中的第二閘極電極，且該第二閘極電極面對該第一閘極電極；其中，該第二閘極電極係有機發光二極體(OLED)顯示裝置的陰極電極的一部分。
  2. 如申請專利範圍第1項的雙閘極TFT，其中，該主動層包括氧化物半導體。
  3. 如申請專利範圍第1項的雙閘極TFT，其進一步包括：介於該第一閘極電極以及該主動層之間的閘極絕緣層；以及介於該主動層以及該等源極電極和汲極電極中至少一部分之間的層間絕緣層。
  4. 如申請專利範圍第1項的雙閘極TFT，其中，正電壓會被配置成被施加至該第一閘極電極，而負電壓會被配置成被施加至該第二閘極電極。
  5. 一種有機發光二極體(OLED)顯示裝置，其包括：薄膜電晶體(TFT)； 位於該TFT之上的平坦化層；像素電極，其會被電連接至該TFT並且被放置在該平坦化層之上；像素定義層(PDL)，其位於該像素電極之上並且具有第一開口和第二開口，該第一開口會對應於該TFT的主動層之中間部分露出該平坦化層的一部分，而該第二開口則會露出該像素電極的一部分；以及被放置在該第一開口以及該第二開口之中的反向電極，其中該TFT包括：第一閘極電極；位於該第一閘極電極之上的該主動層位於該主動層之上的源極電極與汲極電極；以及面對該第一閘極電極之第二閘極電極；其中，在該第一開口中的該反向電極為該第二閘極電極。
  6. 如申請專利範圍第5項的OLED顯示裝置，其進一步包括：介於該第一閘極電極以及該主動層之間的閘極絕緣層；以及介於該主動層以及該等源極電極和汲極電極中至少一部分之間的層間絕緣層。
  7. 如申請專利範圍第5項的OLED顯示裝置，其中，正電壓會被配置成被施加至該第一閘極電極，而負電壓會被配置成被施加至該第二閘極電極。
  8. 如申請專利範圍第5項的OLED顯示裝置，其中，該等源極電極和汲極電極中的其中一者會被連接至該像素電極。
  9. 如申請專利範圍第5項的OLED顯示裝置，其中，該主動層包括氧化物半導體。
  10. 一種製造有機發光二極體(OLED)顯示裝置的方法，該方法包括：在基板之上形成第一閘極電極；在該第一閘極電極之上形成主動層；在該主動層之上形成源極電極與汲極電極；在該等源極電極和汲極電極之上形成平坦化層；在該平坦化層之上形成像素電極，而且其會被電連接至該源極電極與該汲極電極；於該像素電極之上形成像素定義層(PDL)；藉由蝕刻該PDL以及該平坦化層形成第一開口，用以對應於該主動層之中間部分露出該平坦化層的一部分，並且藉由蝕刻該PDL形成第二開口，用以露出該像素電極的一部分；以及在該第一開口以及該第二開口之中形成反向電極；其中，在該第一開口中的該反向電極為第二閘極電極，其面對該第一閘極電極。
  11. 如申請專利範圍第10項的方法，其進一步包括：在該第一閘極電極以及該主動層之間形成閘極絕緣層；以及在該主動層以及該等源極電極和汲極電極中至少一部分之間形成層間絕緣層。
  12. 如申請專利範圍第10項的方法，其進一步包括在形成該反向電極之前先在該第二開口之中形成發光層。
  13. 一種製造雙閘極薄膜電晶體(TFT)的方法，該方法包括：在基板之上形成第一閘極電極；在該第一閘極電極之上形成主動層；在該主動層之上形成源極電極與汲極電極；在該等源極電極和汲極電極之上形成平坦化層；藉由蝕刻該平坦化層來形成對應於該主動層之中間部分的開口；以及在該開口之中形成第二閘極電極，且該第二閘極電極面對該第一閘極電極；其中，該第二閘極電極係有機發光二極體(OLED)顯示裝置的陰極電極。
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